CN106457531A - 承插熔合夹具 - Google Patents

Abstract

提供了一种承插夹具。在一个实施方案中，承插夹具包括一对管夹爪和一对联接件夹爪。一对管夹爪可使用紧固机构朝向彼此和远离彼此移动，该紧固机构延伸穿过管夹爪中的每一个中的一个或多个开口。类似地，一对联接件夹爪可使用紧固机构朝向彼此和远离彼此移动，该紧固机构延伸穿过联接件夹爪中的每一个中的一个或多个开口。最后，管夹爪和联接件夹爪可以通过操作齿轮箱的手柄转动而朝向彼此移动，当管夹爪和联接件夹爪朝向彼此或远离彼此移动时，齿轮箱为操作员提供机械效益。

Description

承插熔合夹具

相关申请的交叉引用

本申请要求2014年3月17日提交的美国临时申请61/954,444的优先权。

背景

可热熔塑料管已经在工业、商业和住宅应用中使用很多年了。热熔合塑料管的方法包括对接熔合、承插熔合和电熔合。承插熔合夹具(socket fusion jig)通常在已经安装好管后用于使管熔合。换句话说，承插熔合夹具通常用于将联接件熔合到已经安装好的管。虽然现在市场上有许多承插熔合夹具，但每个都存在缺点。例如，当前存在的那些承插熔合夹具不允许近距离安装，因为管必须明显地间隔开，使得夹爪可以松开得远不够越过待移除管的整个外径。其它夹具需要电钻或冲击式驱动器来操作并且因而需要外部电源。因此，需要一种可近距离使用的承插熔合夹具，该承插熔合夹具将不会使管变形，并且该承插熔合夹具可以在没有外部电源的情况下在狭窄的空间内使用。

概述

在一些实施方案中，本公开提供了一种承插熔合夹具，该承插熔合夹具包括管支撑件。管支撑件包括左管夹爪和右管夹爪。承插熔合夹具还包括联接件支撑件和第一输入连杆。第一输入连杆围绕其轴线中的一个是可旋转的。第一输入连杆的围绕轴线的旋转使联接件支撑件相对于管支撑件横向地移动。

在其它实施方案中，本公开提供了一种承插熔合夹具，该承插熔合夹具包括管支撑件和联接件支撑件。管支撑件包括左管夹爪和右管夹爪。联接件支撑件包括左联接件夹爪和右联接件夹爪。承插熔合夹具还包括第一输入连杆，该第一输入连杆围绕其轴线中的一个是可旋转的。第一输入连杆的围绕轴线的旋转使联接件支撑件相对于管支撑件横向地移动。

在还有的其它实施方案中，本公开提供了一种承插熔合夹具，该承插熔合夹具包括管支撑件和联接件支撑件，管支撑件包括左管夹爪和右管夹爪。承插熔合夹具还包括管夹紧丝杠。管夹紧丝杠的旋转使左管夹爪和右管夹爪在相反的方向上移动。

附图描述

图1是观看承插熔合夹具的背部或后部的透视图。

图2是观看承插熔合夹具的前部或前侧的透视图。

图3是具有管和安装在其中的联接件的承插熔合夹具的前视图。

图4是具有延伸的刺入深度指示器的承插熔合夹具的前视图。

图5是具有联接的管和联接件的前视图。

图6是具有闭合的夹具但没有管和联接件的前视图。

图7是承插熔合夹具的分解图。

图8是处于部分打开位置的承插熔合夹具的视图，其中移除了齿轮箱主体。

图9是承插熔合夹具的右侧视图。

图10是穿过图9的线10-10的剖视图。

图11是穿过图4的线11-11的剖视图。

图12是穿过图4的线12-12的剖视图。

图13示出了具有用虚线表示且准备插入的加热器的承插熔合夹具。

图14是插入到加热器中的管的前视图。

图15是承插熔合夹具的另一个实施方案的透视图。

图16是图15的实施方案的分解图。

图17是管夹爪组件的分解图。

图18是联接件夹爪组件的分解图。

图19是图15的实施方案的侧视图。

图20是根据图19的线20-20的截面。

图21是图15的实施方案的管夹的视图。

图22是根据图21的线22-22的视图。

图23是图15的实施方案的侧视图。

图24是根据图19的线24-24的截面。

图25是图15的实施方案的联接件夹的视图。

图26是根据图25的线26-26的视图。

详细描述

当前公开涉及一种用于机械地联接可热熔塑料管的承插熔合夹具。本文所描述的承插熔合夹具是手动操作的轻量的承插熔合夹具并且不需要外部电源。承插熔合夹具适合于在紧密的空间中与固定在适当位置处的安装管结合使用。

现在参考图，承插熔合夹具2用于将管4连接到联接件6。管4具有纵向中心线8，并且联接件6具有纵向中心线10。承插熔合夹具2包括具有布置在其中的齿轮装置的齿轮箱12。齿轮装置将在下文更详细地描述。承插熔合夹具2包括鞍形管座(pipe saddle)14和联接件鞍形座(coupling saddle)20。鞍形管座14是可移除且可替换的鞍形管座14，其包括一对分别的鞍形管座板15和16。鞍形管座板15和16分别具有弧形表面17和18，该弧形表面17和18共同包括鞍形座14的弯曲的或弧形的表面19。表面17和18界定小于180°的弧，并且优选地界定大约165°的弧，使得鞍形管座14的端部将位于定位在鞍形座14中的管4的纵向中心线8的下方。

联接件鞍形座20可包括一对联接件鞍形座板21和22。联接件板21和22具有弧形表面23和24，该弧形表面23和24共同界定联接件鞍形座20的弯曲的或弧形的表面25。表面23和24可以界定小于180°的弧，并且优选地界定大约165°的弧，使得表面23和24联接件鞍形座20的端部46位于联接件6的轴线10的下方。管鞍形管座14可移除地连接到枢转块或夹爪块26，并且联接件鞍形座20可移除地连接到枢转块或夹爪块28。因为管鞍形管座14和联接件鞍形座20是可移除的，所以承插熔合夹具2适合于在管直径的范围内将管连接联接到联接件。承插熔合夹具2可尤其可适合于用于在大约63毫米至大约125毫米的范围内将联接件连接联接到管，并且可用于在上述范围之外将联接件联接到管。

一对相对转动的四连杆机构32用于使鞍形管座14和联接件鞍形座20相对于彼此横向地移动。相对转动的四连杆机构32包括用于移动鞍形管座14的第一四连杆机构34和用于移动联接件鞍形座20的第二四连杆机构36。手柄38用于操作容纳在齿轮箱12中的齿轮装置。齿轮箱12中的齿轮装置优选为下文将更详细描述的蜗轮组。旋转手柄38将分别引起第一四连杆机构34和第二四连杆机构36同步运动。管4将被限制在鞍形管座14中。管4是安装管，使得鞍形管座14当附接到管4时被固定防止运动。因此旋转手柄38将引起联接件鞍形座20连同其中的联接件6一起朝向和远离鞍形管座14及管4线性地移动。当联接件6移动时，纵向中心轴线8和10将保持共线关系。

管限制件40用于将管4保持在鞍形管座14中。同样地，联接件限制件42用于将联接件6保持在联接件鞍形座20中。管限制件40和联接件限制件42可以包括滚子链，该滚子链可以是例如镀镍的、无润滑的滚子链。使用无润滑的滚子链防止链润滑剂污染熔合接头。滚子链40和42分别可适形于管4和联接件6的形状。鞍形管座14和链40的组合将在大约至少275°上，并且优选地多至大约325°上接合管4的外表面。同样地，联接件鞍形座20和链42的组合将在大约至少275°上，并且优选地多至大约325°上接合联接件6的外表面。因为管4和联接件6的大部分外表面在联接过程期间被接合，因此可以防止现有技术承插熔合夹具涉及的变形。

联接件鞍形座20的表面25是弯曲的接合表面，该弯曲的接合表面具有与联接件6的外表面的曲率半径匹配的曲率半径。表面25优选穿过至少大约165°的弧。因而联接件鞍形座20的端部46位于联接件6的中心线10的下方。鞍形管座14的表面19是弯曲的接合表面，并且优选具有与管4的外径的曲率半径匹配的曲率半径。弯曲的接合表面19具有小于180°的弧，并且在一个实施方案中具有至少大约165°的弧。因而鞍形管座14的端部44将位于管4的纵向中心线8的下方。弯曲表面19与管4的外表面相配合，并且弯曲表面25与联接件6的外表面相配合。滚子链40将围绕管4的外表面大约130°至160°符合管4的形状。同样，滚子链42将符合联接件6的外表面并且将接合其外表面的约130°至160°。弯曲表面19和25可以是锯齿形表面，以有助于将管4和联接件6保持在其中。

齿轮箱12可以包括用螺钉、其它紧固件或本领域已知的其它工具附接到齿轮箱主体52的面板50。图8是观看面板50的视图，其中移除了齿轮箱主体52。图10是沿图9的线10-10截取的横截面。承插熔合夹具2包括蜗轮传动机构58，该蜗轮传动机构58可以包括一对蜗轮60。蜗轮60可以包括将驱动第一四连杆机构34的右蜗轮或第一蜗轮62和将驱动第二四连杆机构36的第二蜗轮或左蜗轮64。第一蜗轮62围绕纵向中心轴线63旋转，且第二蜗轮64围绕纵向中心轴线65旋转。轴线63和65平行且共面。蜗杆66位于第一蜗轮62和第二蜗轮64之间。

手柄38的转动将使蜗杆66旋转，蜗杆66旋转将使蜗轮62和64在相反的方向上围绕其相应的纵向中心轴线63和65旋转。因而，蜗轮62和64可称为相对旋转的蜗轮62和64。蜗轮传动机构58可构造成提供机械效益，使得操作员可以以最少的努力在多达至少125毫米直径的大型管尺寸上形成熔合。例如，蜗轮62和64以及蜗杆66可构造成使得可以实现约40比1的机械效益。另外，蜗杆传动机构58设计成使得其不能被任何外界压力驱动返回，并且在联接操作期间将管4和联接件6保持在适当位置处。

手柄38以本领域已知的方式连接到轴70，并且例如可以具有连接到手柄38、插入到轴70中的方形开口中的方形销71。轴70具有纵向中心轴线69，并且销接到或以其它方式固定到蜗杆68，使得手柄38的转动将引起蜗杆66旋转，继而引起蜗轮62和64相对旋转。一对带肩状突起的衬套72压入齿轮箱主体52中，并且轴70将在该对带肩状突起的衬套72中旋转。手柄70围绕其旋转的纵向中心轴线69分别垂直于管4和联接件6的轴线8和10。

蜗轮62和64利用键81分别键连接到轴78和80。轴78和80分别具有纵向中心轴线63和65。轴78和80基本相同，除了键81的位置可能不同外。这样，轴78和80的细节将仅关于轴78进行解释。轴80上的特征将在图中以轴78上的特征所使用的标记来标识。轴78和80具有连接到四连杆机构34和36的方形端部82。衬套84压入齿轮箱板50和齿轮箱主体52中，并且轴78和80在衬套84中旋转。轴78可以具有围绕其布置的保持环86以将键81保持在适当位置处。

在所示的实施方案中，轴78连接到四连杆机构34的输入连杆92。帽螺钉和平垫圈或本领域已知的其它紧固件可用于将输入连杆92保持到轴78和80。将解释四连杆机构34的细节将进行解释，并且应理解，四连杆机构36的细节是大致相同的。

输入连杆92可包括在四连杆机构34中充当单个连杆92的标为92A和92B的两个单独的连杆。输入连杆92具有第一端部94，该第一端部94具有在其中的方形开口95，该方形开口95适合于接纳轴78的端部，使得轴78的旋转将引起输入连杆92围绕纵向轴线63旋转。输入连杆92具有连接到第一枢转块26的第二端部96。输入连杆92具有纵向中心线97。销98延伸穿过第一枢转块26。销98在其两个端部处具有直径减小部分100，该直径减小部分100界定肩状突起101。可以是带肩状突起的衬套102的一对衬套102压配到枢转块26中。帽螺钉103或其它紧固件可用于将输入连杆92的第二端部96连接到轴98。轴98可以相对于输入连杆92旋转，并且轴98可以在衬套102中旋转，使得轴98相对于枢转块26旋转。

四连杆机构34包括随动连杆104，该随动连杆104可以由充当单个随动连杆104的两个单独的连杆104A和104B组成。随动连杆104具有第一端部106。在其每个端部处具有直径减小部分110的轴108延伸穿过在连杆104A和104B的第一端部106处或附近的开口。直径减小部分110界定肩状突起111。帽螺钉112插入到轴108的每个端部中以使随动连杆104压紧台肩111。是相对朝向的带肩状突起的衬套的衬套114围绕轴108安置并且压入齿轮箱板50和齿轮箱主体52中。一对保持环116可用于防止衬套114运动并且与衬套114上的肩状突起接合。轴108在衬套114中旋转。随动连杆104的纵向中心线105平行于或大体上平行于输入连杆92的纵向中心线97。

销124具有界定肩状突起126的直径减小部分125。销124的直径减小部分125延伸穿过在随动连杆104的第二端部120处或附近的开口。帽螺钉或其它紧固件插入到轴124中以保持连杆104抵靠肩状突起126。一对衬套128压在枢转块26上或以其它方式固定在枢转块26中，并且轴108在衬套128中旋转。

本文所描述的四连杆机构34包括输入连杆92和随动连杆104。第三连杆由齿轮箱12的在随动连杆104的第一端部106和输入连杆92的第一端部94之间延伸的部分界定。第四连杆包括枢转块26的分别在输入连杆92的上端部96和随动连杆104的上端部120之间的部分。

相同的标记用于第二四连杆机构36上，除了标号C和D代替A和B使用外，以允许容易识别。显然，四连杆机构34和36的操作是相同的，并且第一四连杆机构34移动枢转块26，而第二四连杆机构36移动枢转块28。

挡板132可以与联接件鞍形板21一体地形成或连接到联接件鞍形板21，该挡板132可以描述为内联接件鞍形板21。挡板132用于为联接件6提供止动。当在与管4的联接操作期间被适当定位时，联接件6将压靠挡板132。

第一枢转块26具有从其延伸的突耳134，该突耳134可以与第一枢转块26一体地形成。突耳134具有穿过其的开口136。可称为调节旋钮138的旋钮138具有内螺纹(未示出)。推力轴承142安装在旋钮138的上端部处。链40连接到杆146的上端部144，该杆146可以是全螺纹杆146。枢转块28同样具有突耳162。突耳162具有在其中的开口150。为了便于参考，可称为旋钮138A的第二旋钮138具有内螺纹和安装在其上端部处的推力轴承142。链42连接到全螺纹杆146的上端部144，为了便于参考，该全螺纹杆146可称为全螺纹杆146A。

枢转块26具有一对齿或钩152，并且枢转块28具有齿或钩154。在承插熔合夹具2的操作中，链40将定位在齿152上，并且链42将定位在齿154上。

自动刺入深度指示器156包括带有标记或刺入深度指示器158在其上的深度导向器或深度销156。标记158确定待联接到联接件6的管4的尺寸。销154具有与每个刺入深度指示相关联的多个刻痕160。

可以弹簧加载或以其它方式偏压朝向刻痕160的释放销162将深度销156保持在适当位置处以自动设置刺入深度。当释放销162升高时，回位弹簧164将迫使销156缩回。

如本文所描述的承插熔合夹具2可以在熔合或联接管4和联接件6的过程中使用。承插熔合夹具2通常与安装且固定防止运动的管4一起使用。承插熔合夹具2是可变尺寸的夹具，即其可用于各种管尺寸。如前面所解释的，鞍形管座14和联接件鞍形座20是可移除的。鞍形管座14和联接件鞍形座20选定成使得接合表面19和25的曲率半径与待联接的管4和联接件6的半径匹配。承插熔合夹具2可以与在宽的直径范围内且优选地从约63毫米到至少大约125毫米的管尺寸一起使用。

首先，通过将联接件6放置在鞍形座20中，联接件6附接到承插熔合夹具2。联接件6应压靠挡板132以确保适当的刺入深度。链42定位在联接件6之上并且将符合联接件6的形状。链42附接到枢转块28上的链钩或齿154。通过旋转夹紧旋钮138A，拉紧链42。如前面所解释的，鞍形座20的弯曲表面25适合于与联接件6的外表面相配合，并且因此在近似150°至175°且优选地在至少大约165°上接合联接件6。链42将在其近似130°至160°上接合联接件6的外表面。因而，联接件6可以牢固地固定在鞍形座20中，并且因为与联接件6的近似280°至340°的接合，所以承插熔合夹具2将防止联接件6的任何变形。因而，承插熔合夹具是无变形的承插熔合夹具。

管4到联接件6中的适当的刺入深度可以通过使用刺入深度销158来设置。例如，如果要联接125mm的管，则销158将在其上具有125mm的标记刻痕。刺入深度销156将朝向枢转块28向内推动穿过枢转块。销将被推入直到到达125mm刻痕，当销穿过枢转块26时，将通过在销156上看到的125mm标记识别到达125mm刻痕。

销156各自由两个导向板166和168保持，两个导向板166和168各自定位在枢转块26的侧部上。销156推入与销158上的选定标记对应的选定深度内。一旦刺入深度指示器销158被设定，旋转手柄38以将鞍形座14和20汇合到一起。手柄38的旋转将使鞍形座20朝向鞍形座14线性地移动，使得联接件6的纵向中心轴线10与管4的纵向轴线8保持对齐。这确保了管4和联接件6在联接操作期间的正确对齐。夹爪26和28联合在一起直到刺入深度指示器销156触碰枢转块28上的止动板169。

一旦设定适当的刺入深度，管4被装载到鞍形座14中。链40围绕管4缠绕并且附接到枢转块26上的齿152。夹紧旋钮138被拉紧以将管4保持在鞍形座14中。在拉紧管4上的链40前，管4压靠联接件，其中刺入深度指示器销156仍然接合板168。管4然后在适当位置处被夹紧。

一旦管4和联接件6两者分别在夹爪块26和28中恰当地夹紧，旋转手柄38以使四连杆机构34和36同时移动。通过向上移动快速释放闩锁162释放刺入深度销156。手柄38从图2中的视图逆时针旋转，以使夹爪移动到完全打开位置。如图13和图14中以虚线示出的加热器170插入在联接件6和管4之间。然后旋转手柄38以将夹爪块26和28汇合到一起，从而使鞍形座14和20汇合到一起。因为管4被固定防止移动，所以引起四连杆机构34和36同步运动的手柄38的转动使鞍形座20以及因而使联接件6直接朝向管4线性地移动。如从图中明显看出，联接件6的纵向中心轴线10和管4的纵向中心轴线8将保持固定的共线关系。旋转手柄38，使得加热器130插入到联接件6中并且围绕管4布置。加热器170被允许浸入适量的时间。

一旦管4和联接件6被加热，夹爪26和28迅速打开并且移除加热器170。然后夹爪26和28移动到一起，直到枢转块26上的止动件172压靠枢转块28上的止动板169以提供适当的熔合和刺入深度。在松开管和联接件后，管4和联接件6被允许冷却适量的时间。因为手柄38位于鞍形座14和20的下方，所以比用现有技术承插熔合夹具更容易安装和操作。

标识为承插熔合夹具180的承插熔合夹具的另外的实施方案示出并参考图15至图26进行描述。承插熔合夹具180包括管支撑件184，该管支撑件184在图15至图26中所示的实施方案中是管夹爪组件。承插熔合夹具180还包括联接件支撑件186，该联接件支撑件186在图15至图26中所示的实施方案中是联接件夹爪组件。

承插熔合夹具180与承插熔合夹具2相似地操作。因而，承插熔合夹具180包括齿轮箱12、用于移动管支撑件184和联接件支撑件186的第一四连杆机构34和第二四连杆机构36。手柄38的转动引起四连杆机构34和36同步旋转，并且引起在管支撑件184和联接件支撑件186之间的相对运动，管支撑件184也可以称为管夹爪组件，联接件支撑件186也可以称为联接件夹爪组件。

现在参考图17，下面描述管夹爪组装件184的一个实施方案的细节。管夹爪组件184包括一对相对的管夹爪190。相对的管夹爪190可称为第一管夹爪或左夹爪192和第二管夹爪或右管夹爪194。管夹爪192和194也可以简称为管夹爪192和194。紧固机构196用于使相对的管夹爪192和194朝向彼此和远离彼此横向地移动。

左管夹爪192和右管夹爪194大体上相似。因此，使用与左管夹爪中的标记相同的标记来表示右管夹爪194上的特征，但使用了添加的下标“a”。左管夹爪192包括内表面198，该内表面198通常是适合于接合位于夹爪192和194之间的管的V形内表面。左管夹爪192还包括外表面200。内表面198是锯齿形表面以提供有效的夹持接合。左管夹爪192具有夹紧部分202和基部204。V形内表面198界定在夹持部分202上。开口206界定在基部204中，该开口206在所示的实施方案中是六角形开口。通道208穿过基部204延伸以允许紧固机构196穿过其。基部204具有相对的槽道210和212，该相对的槽道210和212界定狭槽或凹槽以接纳第一滑轨214。如本文进一步描述的，左管夹爪192和右管夹爪194在第一滑轨214上横向地移动。

紧固机构196延伸穿过左管夹爪192和右管夹爪194。紧固机构196的旋转引起管夹爪192和194沿着第一滑轨214相对于彼此向内和向外移动。紧固机构196包括管夹紧丝杠216、第一或左侧驱动螺母218、第二或右侧驱动螺母220、左侧卡环224、右侧卡环226、左侧可调节手柄螺杆228、右侧可调节手柄螺杆230、左管夹爪手柄232和右管夹爪手柄234。

管夹紧丝杠216穿过基部204中的六角形开口206和通道208。管夹紧丝杠216的一部分向外延伸经过左侧管夹爪192和右侧管夹爪194。管夹紧丝杠216是对称的，即一侧具有左旋螺纹且另一侧具有右旋螺纹。

第一或左侧驱动螺母218定位在左管夹爪192的基部204中的六角形开口206内。左六角形开口206包含接纳左侧卡环224的凹部236。左侧卡环224相对于左侧驱动螺母218定位在外部，并且因而将左侧驱动螺母218保持在适当位置处。左侧可调节手柄螺杆228将左管夹爪手柄232螺纹连接到管夹紧丝杠216。右侧驱动螺母220、右侧卡环226、右侧可调节螺杆230以及右管夹爪手柄234的布置和连接与对应的左侧部件相似。

左侧驱动螺母218和右侧驱动螺母220的初始位置决定管夹爪192和194的最终紧固位置。左侧驱动螺母218和右侧驱动螺母220定位在管夹紧丝杠216上，以使得当管夹爪192和194一起移动以夹紧管时，左侧管夹爪192和右侧管夹爪194将对管施加相等的夹紧力。

管夹紧丝杠216具有无螺纹的中心部分240、在其左侧242上的右旋螺纹、以及在其右侧244上的左旋螺纹。在所描述的实施方案中，螺纹是偏锯齿螺纹，并且在一侧上呈锥形且在另一侧上呈方形。当管夹爪192和194夹紧到管时，方形螺纹提供较大的夹紧强度，而锥形侧允许更容易地释放。因而，在管夹紧丝杠216上的螺纹的方形面将相对于夹爪192和194面向内。

如从图中理解的，在第一方向上的旋转将左驱动螺母218和右驱动螺母220向内推动，左驱动螺母218和右驱动螺母220将会压在管夹爪192和194上并且将它们向内朝向彼此推动。在相反方向上的旋转将使驱动螺母218和220推动左卡环224和右卡环226，并且使管夹爪192和194相对于彼此向外移动。左管夹爪手柄232和右管夹爪手柄234用于旋转管夹紧丝杠。

因而，管夹紧丝杠216在第一方向上的旋转使左管夹爪192和右管夹爪194一起移动以夹紧并保持管，如图15的实施方案中的管4。例如，在图15的视图中左管夹爪手柄232向右旋转或顺时针方向旋转使左管夹爪192和右管夹爪194一起移动。在第二或相反方向上的旋转将使管夹爪192和194远离彼此横向地移动。螺纹方向可以颠倒过来。在一些实施方案中，仅需要左螺纹方向和右螺纹方向是不同的，使得单个丝杠216的旋转将使管夹爪192和194都移动。

如果管夹爪192和194不以相对相等的力夹紧，则管夹爪192和194可通过移除卡环224和226中的一个并且调节左驱动螺母218和右驱动螺母220的相对位置来调节。例如，移除卡环224后，左侧管夹192可以朝向无螺纹的中心部240自由地移动，直到其离开左侧驱动螺母216。由于左侧驱动螺母是六角螺母，所以其可以在任一方向上以1/6旋转增量旋转，直到到达最佳夹紧位置。驱动螺母的六角形状允许微调管夹爪192和194的位置。

管夹爪组件184附接到其的第一滑轨214包括滑轨或滑杆246，该滑轨或滑杆246具有通过一对定位销250或其它已知机构连接到其的丝杠保持块248。丝杠保持块248用定位销250在夹爪滑杆246的中心处或附近固定到滑轨246。丝杠保持块248具有弯曲的或拱形的凹部252，无螺纹的中心部240安置在凹部252中并且在其中旋转。套环254定位在保持块248的两侧上以帮助将管夹紧丝杠216保持在适当位置处。左管夹爪和右管夹爪也附接到夹爪滑杆246。

第一滑轨214通常是T形滑轨，该T形滑轨具有支腿256和带有臂260的T部分258。臂260接纳在槽道210和212中。T部分258的上表面262具有凹部264，以便当管夹爪192和194在其上滑动时减少摩擦。支腿256的宽度和厚度使得在夹紧期间最小化或防止管夹爪192和194倾斜。第一滑轨214具有从T部分258向下延伸的连接块264。枢转块或夹爪块266连接到连接块264。

第一滑轨214用穿过其延伸到连接块264中的紧固件附接到枢转块266。销268也向上穿过枢转块266延伸到第一滑轨214中。四连杆机构34以与参考承插熔合夹具2所描述的相同的方式连接。在图15的实施方案中，四连杆机构34的第四连杆是枢转块266的在输入连杆92的上端部96和随动连杆104的上端部120之间的部分。

联接件支撑件或联接件夹爪组装件186的细节与参考管支撑件184所描述的细节相似。联接件夹爪组件186包括一对相对的联接件夹爪290，该对相对的联接件夹爪290可称为第一联接件夹爪或左联接件夹爪292和右联接件夹爪294。夹爪292和294可以简称为联接件夹爪292和294。紧固机构296可用于使联接件夹爪292和294朝向彼此和远离彼此移动。

左联接件夹爪292和右联接件夹爪294大体上相似。右联接件夹爪294是左联接件夹爪292的镜像，并且带有下标“a”的相同的标记将用来表示右联接件夹爪294上的共同特征。左联接件夹爪292包括内表面298，内表面298是适合于接合定位在联接件夹爪292和294之间的联接件的大致V形的内表面，并且左联接件夹爪292具有外表面300。内表面298可以是锯齿形表面以提供有效的夹持接合。左联接件夹爪292是刚性的，并且适合于在管联接到联接件时将联接件固定在适当位置处。左联接件夹爪具有夹紧部分302和基部304。V形内表面298界定在夹持部分302上。开口306界定在基部304中，开口306在所示的实施方案中是六角形开口。通道308穿过基部304延伸以允许紧固机构296穿过其。基部304具有相对的槽道310和312，该相对的槽道310和312界定狭槽或凹槽以接纳第二滑轨314。如本文进一步描述的，左联接件夹爪292和右联接件夹爪294在第二滑轨314上可横向地移动。

紧固机构296延伸穿过左联接件夹爪292和右联接件夹爪294。紧固机构296的旋转将引起联接件夹爪292和294沿着第二滑轨314相对于彼此向内和向外移动。紧固机构296包括联接件夹紧丝杠316、第一或左侧驱动螺母318、第二或右侧驱动螺母320、左侧卡环324、右侧卡环326、左侧可调节手柄螺杆328、右侧可调节手柄螺杆330、左联接件夹爪手柄332和右联接件夹爪手柄334。

联接件夹紧丝杠316穿过基部304中的六角形开口306和通道308。联接件夹紧丝杠316的一部分向外延伸分别经过左侧联接件夹爪292和右侧联接件夹爪294。联接件夹紧丝杠316是对称的，即一侧具有左旋螺纹且另一侧具有右旋螺纹。

第一或左侧驱动螺母318定位在左联接件夹爪292的基部304中的六角形开口306内。左六角形开口306包含接纳左侧卡环324的凹部336。左侧卡环324相对于左侧驱动螺母318的定位在外部并且将左侧驱动螺母318保持在适当位置处。左侧可调节手柄螺杆328将左联接件夹爪手柄332螺纹连接到联接件夹紧丝杠316。右侧驱动螺母320、右侧卡环326、右侧可调节螺杆330以及右侧联接件夹爪手柄334的布置和连接可以类似于关于左侧部件所描述的。

左侧驱动螺母318和右侧驱动螺母320的初始位置决定联接件夹爪292和294的最终紧固位置。左侧驱动螺母318和右侧驱动螺母320定位在联接件夹紧丝杠316上，以使得当联接件夹爪292和294一起移动以夹紧联接件时，左侧联接件夹爪292和右侧联接件夹爪294将对联接件施加相等的夹紧力。

联接件夹紧丝杠316在第一方向上的旋转，例如在图15的视图中左联接件夹爪手柄332向右的旋转或顺时针的旋转，使左联接件夹爪292和右联接件夹爪294一起移动以夹紧并且保持联接件，如在图1的实施方案中的联接件6。在第二或相反方向上的旋转使联接件夹爪292和294远离彼此横向地移动。因而，联接件夹紧丝杠316具有无螺纹的中心部分340，并且具有在其左侧342上的右旋螺纹以及在其右侧344上的左旋螺纹。因为只需要左螺纹方向和右螺纹方向是不同的，所以螺纹方向可以颠倒过来，使得单个丝杠316的旋转将使联接件夹爪292和294都移动。在所描述的实施方案中，螺纹可以是锯齿螺纹，如本领域公知的，该锯齿螺纹在一侧上呈锥形且在另一侧上呈方形。当联接件夹爪392和294夹紧到联接件时，方形螺纹将提供较大的夹紧强度，而锥形侧允许更容易地释放。因而，在联接件夹紧丝杠316上的螺纹的方形面相对于夹爪292和294面向内。如从图中理解的，在第一方向上的旋转将左驱动螺母318和右驱动螺母320向内推动，左驱动螺母318和右驱动螺母320将会压在联接件夹爪292和294上并且朝向彼此向内推动它们。在相反方向上的旋转将使驱动螺母318和320推动左卡环324和右卡环326并且使联接件夹爪292和294相对于彼此向外移动。可以称为联接件夹爪手柄332和334的左联接件夹爪手柄332和右联接件夹爪手柄334用于使联接件夹紧丝杠旋转。

如果联接件夹爪292和294不以相对相等的力夹紧，联接件夹爪292和294可通过移除卡环324和326中的一个并且调节左驱动螺母318和右驱动螺母320的相对位置来调节。例如，在移除卡环324后，左侧联接件夹爪292可以朝向无螺纹的中心部340自由地移动，直到其离开左侧驱动螺母316。由于左侧驱动螺母是六角螺母，所以其可以在任一方向上以1/6旋转增量旋转，直到到达最佳夹紧位置。因为驱动螺母是六角形的，细调或微调联接件夹爪292和294的位置是可能的。

管夹爪组件186连接到其的第二滑轨314包括滑轨或滑杆346，该滑轨或滑杆346具有通过一对定位销350或其它已知工具连接到其的丝杠保持块348。丝杠保持块348利用定位销350在夹爪滑杆346的中心处或附近固定到滑轨346。丝杠保持块348具有弯曲的或拱形的凹部352，无螺纹的中心部340安置在凹部352中并且在其中旋转。套环354连接到在保持块348的两侧上的无螺纹的中心部340，以帮助将管夹紧丝杠316保持在适当位置处。左管夹爪和右管夹爪附接到滑杆346。

第二滑轨314是大致的T形滑轨，该T形滑轨具有支腿356和带有臂360的T部分358。臂360接纳在槽道310和312中。T部分358的上表面362具有凹部364，以便当管夹爪292和294在其上滑动时减少摩擦。支腿356的宽度和厚度使得在夹紧期间防止或至少最小化管夹爪292和294的倾斜。第二滑轨314具有从T部分358向下延伸的连接块364。枢转块或夹爪块366连接到连接块364。

第二滑轨314用穿过其延伸到连接块364中的紧固件附接到枢转块366。销368向上穿过枢转块366延伸到第二滑轨314中。四连杆机构34以与参考承插熔合夹具12所描述的相同的方式连接。在图15的实施方案中，四连杆机构36中的第四连杆是枢转块366的在输入连杆94的上端部96和随动连杆104的上端部120之间的部分。

熔合夹具180的操作根据附图是明显的，并且与熔合夹具2相似地操作。管4被固定防止运动。管夹爪292足够宽地打开以允许管4插入。联接件夹爪手柄332或334中任一个的旋转将使管夹爪292和294移动。在将管放置在夹爪292和294之间之前，使用刺入深度指示器和已知的刺入深度值以本领域已知的方式标记合适的插入深度。标出合适的刺入深度，并且然后使联接件夹爪手柄332或334中的任一个旋转以接合管4。同样地，管夹爪手柄232或234中的任一个可以旋转以使联接件6夹紧在联接件夹爪192和194之间。

加热器放置在管4和联接件6之间，并且旋转手柄38。管4和联接件6将朝向彼此横向地移动，其中当管4和联接件6移动时，各自的水平轴线大体上共线。联接件6位于加热器之上，并且管4插入到合适的刺入深度。一旦被加热，手柄38可以转动以使管夹爪组件184和联接件夹爪组件186移动分开，这使管和联接件移动分开。移除加热器，并且通过转动手柄38以使管支撑件184和联接件支撑件186汇合在一起直到管插入到联接件中合适的深度，使管4插入到联接件6中合适的深度。由于管夹爪和联接件夹爪的V形形状，管和联接件在围绕其周向的四个部分或四个点处接合。因而手柄38围绕竖直轴线的转动引起管支撑件184和联接件支撑件186之间的线性横向相对运动。当管和联接件一起移动时，被联接的联接件和管的水平轴线可以保持在一条线上，从而确保有效且一致的联接操作。

转向图19，提供了图15中所示的熔合夹具180的侧透视图。熔合夹具180包括管夹爪组件184、四连杆机构34和36、联接件夹爪组件186、齿轮箱12和手柄38。

转向图20，提供了沿图19中所示的线20-20的剖视图。图20更好地图示了紧固机构196延伸穿过管夹爪组件184的方式。如图20中所示，紧固机构196延伸穿过左侧管夹爪192中的六角形开口206。紧固机构进一步延伸穿过左侧管夹爪192中的通道208。紧固机构196的无螺纹的中心部240接触保持块248。紧固机构进一步延伸穿过右侧管夹爪194中的通道208a和右侧管夹爪194中六角形开口206a。

转向图21，提供了图15的实施方案的管夹的视图。如所示的，管夹包括手柄38、一个或多个套环254、管支撑件184和管夹紧丝杠216。

转向图22，提供了根据图21中的线22-22的视图。图22示出了六角形开口206在管支撑件184中的布置。另外，图22示出了管支撑件184的基部204可滑动地附接到滑轨214。

转向图23，提供了图15中所示的承插夹具180的侧视图。如所讨论的，承插夹具180包括管支撑件184、联接件夹爪组件186、手柄38和齿轮箱12。

转向图24，提供了沿如图23中所示的线24-24的剖视图。图24示出了紧固机构296延伸穿过联接件夹爪组件186的方式。如图24中所示，紧固机构296延伸穿过左侧联接件夹爪292中的六角形开口306。紧固机构进一步延伸穿过左侧联接件夹爪292中的通道308。紧固机构296的无螺纹的中心部340接触保持块348。紧固机构进一步延伸穿过右侧联接件夹爪294中的通道308a和右侧联接件夹爪194中的六角形开口306a。

转向图25，提供了图15中的联接件夹的视图。如所讨论的，夹可以包括联接件夹紧丝杠316、套环354、联接件夹爪组件186、管夹紧丝杠316、手柄38和保持块348。

转向图26，提供了根据线26-26的视图。如所讨论的，夹包括在基部304中的六角形开口306，且基部304可滑动地安装到第二滑轨314上。

因而，本发明的装置和方法实现了上述及本文固有的那些目的和优点。虽然为了本公开的目的已经说明和描述了本发明的某些优选的实施方案，但是本领域的技术人员可以在部件的布置和结构以及步骤方面做出许多变化。这些变化被包括在本发明的如由所附权利要求所限定的范围内。

Claims (20)

1.一种承插熔合夹具，包括：

管支撑件，其包括左管夹爪和右管夹爪；

联接件支撑件；以及

第一输入连杆，其围绕在其第一端部处的轴线是可旋转的，其中所述第一输入连杆的旋转使所述联接件支撑件相对于所述管支撑件横向地移动。

2.根据权利要求1所述的承插熔合夹具，还包括第二输入连杆，所述第二输入连杆围绕在其第一端部处的轴线是可旋转的，其中所述第二输入连杆的旋转使所述管支撑件相对于所述联接件支撑件横向地移动。

3.根据权利要求1所述的承插熔合夹具，还包括管夹紧丝杠，其中所述管夹紧丝杠的旋转使所述左管夹爪和所述右管夹爪在相反的方向上移动。

4.根据权利要求3所述的承插熔合夹具，其中所述左管夹爪界定穿过其的开口，且所述右管夹爪界定穿过其的开口，并且其中所述管夹紧丝杠延伸穿过所述左管夹爪中的所述开口和所述右管夹爪中的所述开口。

5.根据权利要求4所述的承插熔合夹具，还包括左驱动螺母和右驱动螺母，其中所述左驱动螺母和所述右驱动螺母螺纹地附接到所述管夹紧丝杠，并且使所述左管夹爪和所述右管夹爪响应于所述管夹紧丝杠的旋转而在相反的方向上移动。

6.根据权利要求5所述的承插熔合夹具，还包括一个或多个刚性构件，所述一个或多个刚性构件防止所述左驱动螺母相对于所述左管夹爪移动并且防止所述右驱动螺母相对于所述右管夹爪移动。

7.根据权利要求6所述的承插熔合夹具，其中所述刚性构件是卡环。

8.一种承插熔合夹具，包括：

管支撑件，其包括左管夹爪和右管夹爪；

联接件支撑件，其包括左联接件夹爪和右联接件夹爪；以及

第一输入连杆，其围绕在其第一端部处的轴线是可旋转的，其中所述第一输入连杆的旋转使所述联接件支撑件相对于所述管支撑件横向地移动。

9.根据权利要求8所述的承插熔合夹具，其中所述左管夹爪和所述右管夹爪构造成与定位在所述左管夹爪和所述右管夹爪之间的管在所述管的周向上的多个位置处接合，并且所述左联接件夹爪和所述右联接件夹爪构造成与定位在所述左联接件夹爪和所述右联接件夹爪之间的联接件在所述联接件的周向上的多个位置处接合。

10.根据权利要求9所述的承插熔合夹具，其中所述左管夹爪和所述右管夹爪构造成与定位在所述左管夹爪和所述右管夹爪之间的管在所述管的周向上的四个位置处接合，并且所述左联接件夹爪和所述右联接件夹爪构造成与定位在所述左联接件夹爪和所述右联接件夹爪之间的联接件在所述联接件的周向上的四个位置处接合。

11.根据权利要求7所述的承插熔合夹具，还包括管夹紧丝杠和联接件夹紧丝杠，其中所述左管夹爪和所述右管夹爪构造成响应于所述管夹紧丝杠的旋转而在相反的方向上移动，并且其中所述左联接件夹爪和所述右联接件夹爪构造成响应于所述联接件夹紧丝杠的旋转而在相反的方向上移动。

12.根据权利要求11所述的承插熔合夹具，还包括多个驱动螺母，其中所述多个驱动螺母中的一个或多个螺纹地附接到所述管夹紧丝杠并且使所述左管夹爪和所述右管夹爪响应于所述管夹紧丝杠的旋转而在相反的方向上移动，并且其中所述多个驱动螺母中的一个或多个螺纹地附接到所述联接件夹紧丝杠，并且使所述左联接件夹爪和所述右联接件夹爪响应于所述联接件夹紧丝杠的旋转而在相反的方向上移动。

13.根据权利要求12所述的承插熔合夹具，还包括一个或多个刚性构件，所述一个或多个刚性构件限制所述多个驱动螺母响应所述管夹紧丝杠和所述联接件夹紧丝杠的旋转而进行的运动。

14.根据权利要求13所述的承插熔合夹具，其中所述第一管夹爪和所述第二管夹爪各自具有锯齿形内表面，并且所述第一联接件夹爪和所述第二联接件夹爪各自具有锯齿形内表面。

15.一种承插熔合夹具，包括：

管支撑件，其包括左管夹爪和右管夹爪，用于接合其间的管；

联接件支撑件，其包括左联接件夹爪和右联接件夹爪，用于接合其间的联接件；

第一滑轨，其中所述第一管夹爪和所述第二管夹爪沿着所述第一滑轨移动；以及

第二滑轨，其中所述第一联接件夹爪和所述第二联接件夹爪沿着所述第二滑轨移动。

16.根据权利要求15所述的承插熔合夹具，还包括：

管夹紧丝杠，其中所述管夹紧丝杠的旋转使所述左管夹爪和所述右管夹爪在相反的方向上沿着所述第一滑轨移动；和

联接件夹紧丝杠，其中所述联接件夹紧丝杠的旋转使所述左联接件夹爪和所述右联接件夹爪在相反的方向上沿着所述第二滑轨移动。

17.根据权利要求16所述的承插熔合夹具，还包括手柄，所述手柄与所述管支撑件和所述联接件支撑件可操作地相关联，其中所述手柄的旋转使所述管支撑件和所述联接件支撑件相对于彼此横向地移动。

18.根据权利要求16所述的承插熔合夹具，还包括左驱动螺母和右驱动螺母，其中所述左驱动螺母和所述右驱动螺母螺纹地附接到所述管夹紧丝杠，并且使所述左管夹爪和所述右管夹爪响应于所述管夹紧丝杠的旋转而在相反的方向上移动。

19.根据权利要求18所述的承插熔合夹具，还包括一个或多个刚性构件，所述一个或多个刚性构件防止所述左驱动螺母相对于所述左管夹爪移动并且防止所述右驱动螺母相对于所述右管夹爪移动。

20.根据权利要求19所述的承插熔合夹具，其中所述管夹紧丝杠包括锯齿螺纹。